На испытанных фермах установили тензометры системы Аистова с точностью измерения 0,001 мм и прогибомеры системы Максимова с точностью измерений 0,01 мм. Тензометры на бетоне имели базу 200 мм, а на арматуре — 100 мм.
На ферме № 1 установили 110 тензометров и 13 прогибомеров, на ферме № 2 — соответственно 44 и 12. На ферме № 1 тензометры были установлены только на бетоне, а на ферме № 2 — на бетоне и на растянутой арматуре (7 тензометров). Тензометры установили не только на поясах ферм, но и на панелях настила, что позволило проследить за совместной работой фермы и настилов.
Показания приборов снимались на всех ступенях загружения в начале и конце выдержки. На каждой ступени осматривали поверхности ферм, отмечали появление трещин, их направление и замеряли ширину их раскрытия.
Обе испытанные фермы не были доведены до стадии разрушения.
Отношение максимальной нагрузки к нормативной в ферме № 1 составило 22,65/13 = 1,75. Максимальная нагрузка на ферму № 2 была 26,83 тс на 1 пог.м; нормативная нагрузка на эту же ферму — 13 тс на 1 пог. м.
Отношение максимальной нагрузки к нормативной в ферме № 2 составило: РМ / РН = 26,83/13 = 2,07.
При этих нагрузках фермы не разрушились.
Прогибы ферм в середине пролета под нормативной нагрузкой составили: № 1 — 1,33 см, или 1/860 пролета; № 2 — 1,48 см или 1/770 пролета. В эти величины не вошли первоначальные прогибы, полученные фермами от собственного веса настилов и бетона замоноличивания.
Деформации бетона и стали по своему характеру в основном соответствовали эпюре изгибающих моментов. Максимальных значений деформации достигли в местах наибольших расчетных моментов.
Максимальные деформации сжатия бетона, полученные при испытании двух ферм, не превысили допускаемого предела (E = 0,0015÷0,0020).
Максимальные деформации растяжения стали имели место в поясе и крайних стойках ферм, где под нормативной нагрузкой они достигли величины, при которой напряжение в стали было 1596 кгс/см2, а при нагрузке 18,18 тс на 1 пог. м — величины, при которой напряжение в стали было 3087 кгс/см2.
Тензометры, поставленные на нижней поверхности плит настила, показали сжатие бетона в плите и удлинение в ребрах, что соответствовало принятой расчетной предпосылке о совместной работе настила с фермами.
Первые трещины появились в местах сопряжения поясов и стоек при нагрузке 6,64 тс на 1 пог. м, составляющей половину нормативной нагрузки. Трещины в этих местах имели наибольшую ширину раскрытия на всех дальнейших стадиях загрузки ферм.
При нормативной нагрузке 8,79 тс на 1 пог. м фермы наибольшая ширина раскрытия трещин была 0,35 мм в ферме № 1 и 0,7 мм в ферме № 2 (предельно допускаемая ширина раскрытия трещин при нормативной нагрузке 0,3 мм).
После полной разгрузки ферм часть трещин закрывалась, а ширина раскрытия других трещин уменьшалась. Это указывает на то, что при нагрузке, превышающей в 1,75 – 2,07 раза нормативную, фермы находились еще в состоянии упругих деформаций.
Выполненная работа по экспериментальной проверке двух опытных образцов ферм натуральной величины: позволяет сделать следующие выводы.
1. Максимальная нагрузка на ферму № 1 (22,65 тс на 1 пог. м фермы) превышала нормативную в 1,75 раза; максимальная нагрузка на ферму № 2 (26,83 тс на 1 пог. м) превышала нормативную в 2,07 раза. При этих нагрузках фермы не были доведены до разрушения. Эти результаты позволяют сделать вывод, что проверенные фермы отвечают требованиям прочности.
2. Прогибы ферм под нормативной нагрузкой в ферме № 1 составили 1/860 пролета, а в ферме №2 — 1/770 пролета. Если допустить, что при длительном действии нагрузки эти прогибы увеличатся в 1,5 раза, то в ферме № 1 они составят 1/570 пролета и в ферме № 2 — 1/510 пролета, т. е. меньше допускаемой величины по нормам (1/400 пролета).
3. Ширина раскрытия трещин при нормативной нагрузке превышает предельно допустимую величину по нормам. Кроме того, трещины начали появляться уже при нагрузке, составляющей половину нормативной. Это имело место в узлах соединения поясов со стойками, что указывает на значительную концентрацию напряжений в этих местах. Отсюда необходимо сделать вывод о безусловной целесообразности устройства вутов в местах сопряжения стоек с поясами фермы.